Почему во вселенной так много порядка, а на Земле так мало?

ОгонёкНаука

«На самом деле наша галактика очень пыльная»

Почему во вселенной так много порядка, а на Земле так мало? Что является источником темной энергии? Какие у нас есть общие темы для разговора с представителями иных миров? Об этом мы говорили с лучшим мировым специалистом по космологии академиком Алексеем Старобинским

Беседовала Елена Кудрявцева

Фото Евгений Гурко

Алексей Александрович, складывается ощущение, что к космологии, которая занимается происхождением и устройством Вселенной, сегодня приковано внимание во всем мире: открытий в этой области, во всяком случае, очень много. С чем это связано?

— Действительно, это популярная тема во всех странах, включая Россию, и дело, полагаю, в том, что современной науке удалось добиться тесной связи между теорией и экспериментом в этой области знания. Иначе говоря, в XX веке было разработано много гипотез того, как именно развивалась наша Вселенная, а теперь их можно подтвердить или опровергнуть с помощью экспериментов. Это и порождает настоящий бум исследований. Институты, которые занимаются космологией, создаются не только в таких странах, как США, Германия и Япония, но и в тех, которые не ассоциируются с передовой наукой. Например, Институт по изучению Вселенной несколько лет назад создан в Таиланде, последний у нас воспринимается как туристическая страна. Молодежь очень интересуется новой астрономической тематикой, думаю, потому что именно эта наука раскрывает горизонты и показывает, что помимо обыденной жизни есть мир, который не вмещается не только в границы стран, но даже в масштабы Земли. Наша Вселенная — более многомерный и непостижимый объект.

— А в каких областях космологии молодежь наиболее активна?

— В основном в тех, что называют Вig data, где речь о больших массивах данных. Скажем, изучая раннюю Вселенную, мы получаем колоссальное количество данных наблюдений. Если работать с ними старыми методами, для обработки не хватит всего населения Земли! Вот молодые ученые и придумывают, как из этого массива извлечь полезную информацию и сравнить данные эксперимента с многочисленными теоретическими предсказаниями.

— Как подтверждают сегодня теории? Какие эксперименты дают физикам больше всего информации?

— Здесь можно говорить о трех типах экспериментов. Во-первых, наземные эксперименты с элементарными частицами. Их проводят на огромных установках вроде коллайдера в ЦЕРНе, где был открыт бозон Хиггса. Или другие наземные установки по детектированию частиц из космоса, скажем, нейтринная обсерватория IceCube на антарктической станции «Амундсен — Скотт».

Во-вторых, это всякого рода научные инструменты в космосе. Самые выдающиеся открытия сделаны космическим радиотелескопом «Планк»: этот уникальный прибор измерял характеристики реликтового излучения — микроволнового фона, сохранившегося с самых ранних этапов жизни Вселенной. Именно телескоп «Планк» уточнил, что наш мир состоит на 4,9 процента из обычного вещества, на 26,8 — из темной материи и на 68,3 процента — из темной энергии.

— Космологи утверждают, что мы живем в эпоху доминирования темной энергии. А можно сказать, что она собой представляет?

— Это нечто бесформенное, совершенно однородное и почти не меняющееся со временем. Но суть в том, что мы не можем больше утверждать, что все в мире состоит из частиц, на их долю приходится лишь 30 процентов. Таким образом, в знаменитом споре Платона с Демокритом (речь шла о мироустройстве.— «О») правы были оба. Платон, напомню, представлял мир как некую неделимую первоматерию. А Демокрит утверждал, что он состоит из частиц.

— Каков третий тип эксперимента?

— Это эксперименты, которые делаются благодаря астрономическим телескопам нового типа (их еще можно назвать гравитационно-волновыми антеннами). Именно благодаря им в науке недавно появилось и развивается с потрясающей скоростью новое направление — гравитационно-волновая астрономия. Она занимается самыми интересными вопросами: как формируются массивные черные дыры в центрах галактик, что есть темная энергия, каковы начальные физические условия ранней Вселенной...

— Это направление стартовало, когда были открыты гравитационные волны. Я правильно понимаю, что их обнаружение долгое время называли одной из главных проблем физики?

— Да, хотя они были предсказаны еще Эйнштейном почти век назад в рамках общей теории относительности. Кстати, до недавних пор это был единственный эффект этой теории, который не могли подтвердить экспериментом. За их открытие в 2017 году дали Нобелевскую премию.

По сути, гравитационные волны — это распространяющиеся колебания геометрической структуры пространствавремени. Долгое время их существование подтверждалось лишь косвенно: скажем, ученые видели, как замедляется скорость вращения пульсаров и вращающихся нейтронных звезд, и предполагали, что это происходит из-за потери энергии при излучении гравитационных волн. В 2016-м научной коллаборации LIGO (Laser Interferometer GravitationalWave Observatory) впервые удалось «поймать» гравитационный сигнал, который возник из-за столкновения двух массивных черных дыр. По сути, это эхо космической катастрофы, произошедшей далеко от Земли миллиарды лет назад. Одновременно этот эксперимент подтвердил существование черных дыр как особой формы материи.

— Что было сделано в этой области с тех пор?

— На начало 2019-го коллаборация LIGOVIRGO объявила о наблюдении в общей сложности сигналов от слияний 10 пар черных дыр и 1 пары нейтронных звезд. Вообще, поиском гравитационных волн занято сразу несколько крупных коллабораций — по всей Земле раскидана сеть детекторов. Детекторы LIGO находятся в США, VIRGO — в коммуне Кашина вблизи Пизы в Италии, KAGRA — в шахте Камиока в префектуре Гифу (Япония) — эта установка начнет участвовать в наблюдениях осенью этого года.

— А помимо самого факта обнаружения этих волн мы что-то о них узнали?

— Много всего интересного. Например, по Эйнштейну, скорость гравитационных волн должна равняться скорости света. Затем физики высказали большое количество более сложных гипотез, по которым скорость была иной. И теперь мы можем осторожно сказать, что на 99,99 процента подтвердилась эстетически более красивая теория Эйнштейна.

Удалось уточнить и ряд других интересных деталей. Так, мы ждали, что масса черных дыр сравнима с массой типичных больших звезд — около 10 масс Солнца. А оказалось, что речь идет о 30 массах Солнца. Для неспециалиста — это пустяк, но на деле это открытие совершенно выпадает из рамок современных представлений о Вселенной. Считалось, что такие большие звезды не могут существовать длительно.

— Есть ли у России шанс включиться в развитие гравитационно-волновой астрономии? Как убедить чиновников, что это нужно?

— Современная астрономия — крайне дорогая наука, но важно участвовать в ней по мере возможности. В России от науки требуют слишком быстрого выхода, хотя если мы сравним сегодняшние планы работ в этой области, составленные существенно большими коллективами на Западе, то увидим: они рассчитывают показать результаты в 2030–2050‑е годы. Даже в наш век наука делается не так уж быстро.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

13 человек, основавших свои микрогосударства 13 человек, основавших свои микрогосударства

У основателей микрогосударств не было комплексов по поводу размера их стран

Maxim
5 способов справиться с рассеянностью 5 способов справиться с рассеянностью

Забывчивость, невнимательность — бич нашего времени

Psychologies
Проблемное место Проблемное место

Жить без трудностей не только скучно, но и вредно для здоровья

GQ
Ася. Первая любовь Ася. Первая любовь

Тургеневская девушка петербургского искусства Ася Маракулина

Собака.ru
Артем Попов: Блокчейн в помощь: куда инвестируют миллениалы Артем Попов: Блокчейн в помощь: куда инвестируют миллениалы

Способны ли сервисы на базе блокчейн-технологий стать альтернативой банкам

СНОБ
Ирландец взбудоражил Интернет, рассказав, что у них с девушкой нет «своих» сторон кровати Ирландец взбудоражил Интернет, рассказав, что у них с девушкой нет «своих» сторон кровати

По мнению подавляющего большинства, подобное поведение в постели — извращение

Maxim
Заряд в массы Заряд в массы

Загадываем желание — мы впервые за рулем городского электробуса Mercedes-Benz

Quattroruote
Децл (Кирилл Толмацкий) Децл (Кирилл Толмацкий)

Правила жизни рэпера Децла

Esquire
В США обнародовали основные итоги расследования Мюллера В США обнародовали основные итоги расследования Мюллера

Спецпрокурор Мюллер установил факт вмешательства России в выборы США

Forbes
Взятые высоты Взятые высоты

Взятые высоты: США признали Голаны израильскими

Огонёк
По следам Гензеля и Гретель По следам Гензеля и Гретель

В этих умиротворяющих и трогательно милых пейзажах чувствуешь себя героем сказок

Quattroruote
Что нового в школе, дочка? Что нового в школе, дочка?

Я не понимаю, почему моя умница-дочка пляшет под дудку своих одноклассниц

Лиза
Самый известный панк Британии. Почему Кит Флинт — один из главных символов 1990-х Самый известный панк Британии. Почему Кит Флинт — один из главных символов 1990-х

Кто скрывался за образом самого известного панка Британии

Forbes
Почему сейчас дизайнеры так увлечены созданием мужских сумок? Почему сейчас дизайнеры так увлечены созданием мужских сумок?

Мы живем в эпоху мужских аксессуаров

GQ
Ла-Ла Ленд Italiano Ла-Ла Ленд Italiano

Алексей Воробьёв продолжает расширять географию своего творчества

OK!
Феномен абсолютного зла, или почему третий сезон «Настоящего детектива» получился не хуже первого Феномен абсолютного зла, или почему третий сезон «Настоящего детектива» получился не хуже первого

На HBO завершился третий сезон «Настоящего детектива»

Esquire
Пятнадцать лет спустя Пятнадцать лет спустя

Как с момента появления издания в России изменилась страна и герои Forbes

Forbes
Что подарить девушке на годовщину отношений? 18 самых лучших идей Что подарить девушке на годовщину отношений? 18 самых лучших идей

Каким должен быть подарок, который ей и понравится, и запомнится?

Playboy
Цифровая фобия. Что пугает россиян в искусственном интеллекте Цифровая фобия. Что пугает россиян в искусственном интеллекте

Интернет-пользователи не верят в справедливость искусственного интеллекта

Forbes
Джастин Бибер признался в любви Селене Гомес, но остался с Хайли Болдуин Джастин Бибер признался в любви Селене Гомес, но остался с Хайли Болдуин

Любовный треугольник Джастин – Селена – Хайли

Cosmopolitan
От спроса к предложению От спроса к предложению

В 2018 году обозначился поворот в направлении экономики предложения

Forbes
Взломай меня (если сможешь) Взломай меня (если сможешь)

Нужен ли биохакинг тебе?

Cosmopolitan
Что надо знать про Фрэнсиса Бэкона и Люсьена Фрейда, прежде чем идти в Пушкинский музей Что надо знать про Фрэнсиса Бэкона и Люсьена Фрейда, прежде чем идти в Пушкинский музей

Как устроена выставка «Фрэнсис Бэкон, Люсьен Фрейд и Лондонская школа»

Forbes
Все, что вам нужно знать о тренче Все, что вам нужно знать о тренче

С чем носить тренч и как выбрать правильный

GQ
Меняющая реальность Меняющая реальность

Лили-Роуз Депп рассказала, почему ролевой моделью для нее остается мама

Grazia
Черная полоса Boeing: как скажутся на компании две катастрофы 737 Maх Черная полоса Boeing: как скажутся на компании две катастрофы 737 Maх

Из-за двух крушений флагманских лайнеров 737 Max компания Boeing обвал котировок

Forbes
Как одеться в выходной весной Как одеться в выходной весной

Лениться нужно со вкусом

GQ
Где стоит есть блины всю масленичную неделю Где стоит есть блины всю масленичную неделю

Классика и гибриды в московских ресторанах

Vogue
Василий Поздышев: «Человеку из списка Forbes очень трудно признать, что он банкрот» Василий Поздышев: «Человеку из списка Forbes очень трудно признать, что он банкрот»

Недочеты, допущенные во время первого применения механизма оздоровления банков

Forbes
10 изобретений женщин, которые изменили мир 10 изобретений женщин, которые изменили мир

Wi-Fi, силикон, циркулярная пила и другие изобретения, которые сделали дамы

CHIP
Открыть в приложении